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外文翻译 2-巯基苯并噻唑单分子膜对锌和银表面的防腐蚀作用 杨海峰 孙一平 纪佳华 宋巍 朱璇 姚妍研 章宗穰 摘 要：采用电化学阻抗谱（EIS）方法对锌电极和银电极上自发组装形成的2-巯基苯并噻唑（MBT）单分子膜（SAMs）的防腐蚀性能进行对比研究，证实了 MBT 对银和锌腐蚀的抑制作用，通过表面增强拉曼散射（SERS）技术观察对锌电极和银电极上 MBT 单分子层上的吸附几何，拉曼光谱暗示了他们通过 S 原子和N 原子在银表面自发组装形成了分子平面倾斜于银表面的 MBT 单分子膜。在锌表面，通过 S 原子和其他距离锌表面的基团分子形成 2-巯基苯并噻唑（MBT）单分子膜。从原位电化学表面增强拉曼光谱可以发现，银和锌的表面形成的 MBT 单分子膜都经历了向负电位方向转移的吸附方式。 关键词：2-巯基苯并噻唑(MBT)；电化学阻抗谱（EIS）；表面增强拉曼散射（SERS）；自组装单分子膜（SAMs）；防腐蚀 1.引言 2-巯基苯并噻唑（MBT）一般存在两种互变异构体，分别为硫醇形式的巯基苯并噻唑和硫酮形式的苯并噻唑。MBT的分子结构如图1。MBT分子的环内拥有硫原子和氮原子，与环外的S原子相互作用，所以，它已被用于前期的腐蚀银和铜，铁抑制浓度[1-4]。1981 年，大沢和纯孝报道浓度依赖性表面增强拉曼散射（SERS）的主战坦克在银表面防腐上的主战坦克的卤化物分子实验的影响[5] 锌是使用最广泛的金属之一，特别是在镀锌钢板零件和电极材料，它由于恶劣的环境[6,7]遭受着严重的腐蚀。自组装单分子膜（SAMs），在锌表面形成的一层秩序一致的膜，可显著提高其防腐蚀效率，并提供一个简单的界面模型作表面分析[8,9]。通过这种方法研究了一列烷烃硫醇来调查它们的水和大气环境下的腐蚀情况[10-13]。到目前为止，还没有关于MBT对锌表面腐蚀防护的研究报告，在此，我们试图引入MBT到涂层中，通过锌表面形成自组装单分子膜来实现锌表面的腐蚀防护。 通过电化学阻抗谱（EIS）方法对表面产生的薄膜进行测量，电化学阻抗谱方法作为一个功能强大，非破坏性和信息技术已成功地应用于腐蚀现象的调查和研究[14]，这种利用电化学阻抗谱的高灵敏度来探寻单层膜的防腐蚀机制的方法已经获得认可 [15]。表面增强拉曼散射是探寻膜在在金属表面[16-19]吸附行的高度敏感的技术，表面增强拉曼散射信息可提供丰富的分子振动信息，以说明分子吸附和相互作用的机制[20-25]，不过，表面增强拉曼散射有效的底物主要是银，金，铜，铂，不能用来对其他金属做研究，比如锌。20世纪80年代，弗莱希曼等人对镉，汞，锌金属表面增强拉曼光谱检测，假设它们存在增强拉曼光谱效应[26,27]，为了获取氰离子拉曼信号[28]，他在银的表面镀上一层薄锌层，蔡和 Scherson 通过在锌电极电镀银，发现在碱性溶液[29]中形成的钝化膜的拉曼散射显著增强。田和谷小组发表了关于吡啶在粗加工处理后的裸锌电极[30].上的表面增强拉曼散射光谱，使我们能够应用增强表面增强拉曼散射技术，直接观察2-巯基苯并噻唑单分子膜与锌表面的相互作用。 作为比较，2-巯基苯并噻唑在银表面自组装作用的机制，也可以通过表面增强拉曼散射和电化学阻抗谱技术研究。同时，2-巯基苯并噻唑单层膜在银表面的吸附行为也可以通过表面增强拉曼光谱的观察。 Fig. 1. Molecular structures of the thiol and thione. 2.实验部分 2.1 材料 2-巯基苯并噻唑（MBT）（99％）购自上海化学试剂有限公司，没有进一步的提纯。氯化钾，氢氧化钠，氯酸钠，乙醇（分析纯）。所有实验用水均为超纯水。 一个简易的三电极电池，包括饱和甘汞参比电极（SCE）。工作电极是由一个多晶银（99.99％）棒和一个嵌入聚四氟乙烯的多晶硅锌棒（99.99％，上海新业喷涂机械有限公司）。银的表面积是0.025 cm2，锌的表面积是0.024 cm2。铂电极做为辅助电极。 2.2 仪器 采用共焦显微拉曼光谱仪（Super LabRam II系统，迪劳尔，法国）。共焦孔和缝隙分别为1000和100 μm。共焦显微物镜为 50 倍长焦距镜头。检测器为经液氮冷却的像素为 1024×800 的 CCD。校准精度为 ± 2cm-1，以 519cm-1 硅线作为参比。 对于银的光谱，每次采集时间为 10 s，累加次数为 3 次。对于锌，每次采集时间为 20，累加次数为5次。表面增强拉曼散射（SERS）实验是在室温条件。 电化学测量工作由 CHI 750 电化学工作站实施。 2.3 实验步骤 通过银和锌电极上的电化学阻抗实验验证了2-巯基苯并噻唑(MBT)单分子膜的形成。电化学阻抗实验是在浓度为 0.5 mol / L